| 저자(한글) |
TIAN, Ling,LI, Bin,ZHANG, Jing-ying,FAN, Sheng-xu,YAN, Shu-rong,SUN, Jun-ming |
| 초록 |
본 논문은 대두[soybean, Glycine max ( L. ) Merill]에서 이소플라본(isoflavone) 축적 및 각종 유전자 발현량 변화의 상관 관계를 분석하기 위해, 고성능 액체 크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC)와 실시간 PCR 방법(real-time PCR analyses)으로 2가지 이소플라본 함량이 뚜렷한 차이가 있는 대두 품종 루헤이더우 2호(Lu Heidou 2, LHD2)와 난후이짜오헤이더우(Nanhuizao Heidou, NHZ) 씨앗의 발육 과정에서 이소플라본 함량 변화 및 이소플라본 합성 관련 유전자의 발현 패턴 변화를 측정하였다. 연구 결과, 대두 씨앗의 발육 과정에서 이소플라본 함량은 점차적으로 증가하였다. 그러나 이소플라본 합성 관련 유전자의 발현 추세는 서로 다른 것으로서 CHS7, CHS8, CHR, CHI1A와 IFS2의 발현 추세와 이소플라본 축적 패턴은 거의 일치하였지만, IFS1과 CHI1B1의 발현 추세는 이소플라본 축적 패턴과 상반되었다. 이소플라본 환원효소(isoflavone reductase, IFR)의 발현 패턴은 2가지 대두 품종에서 상반되는 추세인 것으로서 LHD2에서 이소플라본 성분 축적 추세와 상반되었고, NHZ에서 이소플라본 성분 축적 추세와 일치하였다. 연구 결과, 동일한 유전자 패밀리의 서로 다른 유전자는 씨앗 발육 과정에서 발현량 차이가 있었다. 칼콘 합성효소(chalcone synthase) 유전자 패밀리의 CHS7과 CHS8 및 칼콘 이성화효소(chalcone isomerase) 유전자 패밀리의 CHI1A 발현 수준은 기타 구성원에 비하여 비교적 높았으며, 이소플라본 합성 효소 유전자 패밀리의 IFS2 발현량은 IFS1 발현량에 비하여 뚜렷하게 높았다. 이것은 이러한 유전자 패밀리는 대두 씨앗에 이소플라본이 축적되는 과정에서 기능 분화가 발생하였다는 것을 설명한다. 그리고 각종 유전자의 발현 패턴과 이소플라본 축적 관련 분석을 수행한 결과, 2가지 품종에서 서로 다른 유전자의 발현 패턴과 이소플라본 축적 관련성은 일치하지 않았다. LHD2 씨앗 발육 과정에서 CHS7, CHS8와 IFS2의 발현량 변화는 서로 다른 이소플라본 성분과 뚜렷한 정(+) 상관관계이고, CHI1B1 유전자의 발현량 변화는 서로 다른 이소플라본 성분과 뚜렷한 부(-) 상관관계였다. 그러나 NHZ 씨앗 발육 과정에서 IFR의 발현량 변화는 많은 이소플라본 성분과 뚜렷한 정(+) 상관관계였다. 상술한 결과는 서로 다른 대두 품종의 이소플라본 함량 차이로 인한 잠재적 유전 기초를 제시하였다. 각종 이소플라본 합성 관련 효소 유전자의 발현량 변화와 관련된 분석을 수행한 결과, 2가지 품종에서 페닐알라닌 가수분해 효소(phenylalanine hydrolase)의 PAL1과 4CL, 4CL과 CHS2, CHS1과 IFS2 유전자의 발현량은 뚜렷한 정(+) 상관관계였다. 이것은 상술한 유전자는 협동 작용을 통하여 이소플라본의 합성과 축적을 공동으로 조절한다는 것을 설명한다. 연구 결과, 향후 유전자 공학으로 대두 이소플라본 함량을 향상하는데 기초를 마련하였다. |
